呼喚衛(wèi)星通信軟件產(chǎn)業(yè)

    談到衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)時，人們通常想到的是裝載各種有效載荷的通信衛(wèi)星，以及組成應用系統(tǒng)的地球站等硬件設備----。不言而喻，現(xiàn)代衛(wèi)星通信系統(tǒng)要由大量的硬件來構(gòu)成，但不容忽視的是，它同時需要一系列軟件的支持，這是由于系統(tǒng)的復雜性，對衛(wèi)星軌道、頻譜、功率資源利用有效性的高要求所決定的。隨著社會對衛(wèi)星通信容量、功能、服務質(zhì)量、可靠性等需求的不斷增長，以及衛(wèi)星通信技術(shù)水平的不斷進步，大大促進了軟件與硬件的結(jié)合，軟件滲透到了從系統(tǒng)乃至設備部件的各方面，形成了新一代衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特征之一。軟件成為衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的重要支柱，對此，我們應予高度重視，奮發(fā)進取，開發(fā)具有中國特色的衛(wèi)星通信軟件

　　衛(wèi)星工業(yè)軟件涵蓋了功能/運作，系統(tǒng)級、接口、公共服務，有效載荷運作，通信協(xié)議等多個方面。從通信角度看，有兩個方面的軟件，即系統(tǒng)設計軟件和網(wǎng)絡控制與管理軟件，都是十分重要的。

衛(wèi)星通信軟件產(chǎn)業(yè)新動向

　　在2000年3月號的《Via Satellite》中載文指出，下一步衛(wèi)星工業(yè)軟件的重要趨向是：將重點更多地放在商用現(xiàn)成產(chǎn)品（COTS）的應用上，推出更多用戶界面友好的軟件，生產(chǎn)出利用Internet協(xié)議和基于瀏覽器的系統(tǒng)。

* 關于COTS軟件

　　毫無疑問，為了降低成本，將更普遍地采用COTS軟件。再者，商用衛(wèi)星通信產(chǎn)品日益增多，向系列化、模塊化的方向發(fā)展。但是由于生產(chǎn)周期的限制，市場上的硬件設備往往趕不上用戶的需求。于是促使人們更加重視軟件的開發(fā)利用，以便對現(xiàn)有的硬件設備進行集成、綜合，合理地組織工作流程，發(fā)揮并增加其邏輯功能，擴大應用范圍。

* 關于接口標準

    過去，空間工業(yè)推出了大量的程序，用于設計、集成、測試、發(fā)射、衛(wèi)星運行等，雖然對于大型程序是利用分布式計算；也有一些大型程序按功能劃分為若干模塊，可獨立開發(fā)，但沒有標準接口來支持這些功能模塊。人們希望能有“即插即用”的接口，關鍵自然是標準。近來，出現(xiàn)的一種新的標準接口：采用基于公共對象請求代理（CORBA），可使軟件工程師將不同的軟件包通過接口連接在一起，這些軟件包是在不同的平臺或操作系統(tǒng)中出現(xiàn)的。例如Unix、Windows、NT或 Solaris等。此外，CORBA能利用不同的編程語言。同時，利用公共標準的仿真軟件包，人們可以集中力量以解決他們面臨的迫切問題，而不是討論如何實現(xiàn)他們的軟件。

* 關于利用Internet協(xié)議和基于瀏覽器的系統(tǒng)

    Internet可作為提供更為靈活的接入到控制系統(tǒng)的途徑，給位于控制中心之外的工程師和分析人員使用。當然，在軟件系統(tǒng)就需要更為通用的協(xié)議和安全保密功能。例如Integral System公司利用SNMP（簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議）來完成網(wǎng)絡資源的監(jiān)視，近幾年來Integral安裝了15個同步軌道衛(wèi)星控制中心，其交付時間僅為6個月，而通常要兩年才能完成這一工作。

軟件舉例

1衛(wèi)星工具箱（STK）

　　這是由Analytical Graphics公司（AGI）經(jīng)10幾年不斷開發(fā)、完善的大型衛(wèi)星系統(tǒng)軟件，于1997年推出STK4.0，軟件工具，能幫助使用者快速分析和形象地顯示復雜的定量關系，包括衛(wèi)星、軌道、飛機、船舶、地面車輛、地面站和目標等有關參數(shù)。此外，還可對衛(wèi)星項目投資和風險進行分析和評估。主要功能包括：任務分析；地球站分析；軌道分析；空間目標分析；視頻開發(fā)系統(tǒng)

    主要用戶有：NASA，美國空軍，國防部，歐洲空間局等政府部門；洛克希德-馬丁，波音，阿爾卡特等公司；Los Alamos國家實驗室，韓國航天研究所，Lawrence Livermore國家實驗室；斯坦福大學，美國空軍學院，國際航天大學等研究所。

2 OraView網(wǎng)絡管理系統(tǒng)

　　Oracom公司推出的OraView地球站和網(wǎng)絡管理軟件，該軟件系統(tǒng)具有很強的功能，它全部基于Internet 標準，是開放式的，可靠且易于使用。它擺脫了專用的監(jiān)控產(chǎn)品、不靈活的用戶接口、指令總線結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)，其突出之處是具有：

　　* 可伸縮性——網(wǎng)管可從“小”到“大”逐步建立。利用Web瀏覽器來觀察和管理設備。靈活性——采用SNMP產(chǎn)品，如HP OpenViewtm, 適用于所有的衛(wèi)星通信設備產(chǎn)品，無須任何編程，可支持新的設備。

　　* 可靠性——每周（７天）每天（２４小時）不間斷運行。

Oracom單元管理器功能框圖1所示。

Oracom單元管理器功能框圖

　　Oracom單元管理器是在由混合的出售的通信系統(tǒng)中利用工業(yè)標準的管理工具的關鍵設備，在通信系統(tǒng)壽命期間，可保證較低的總開銷成本。設備組成有多協(xié)議中介器（mediator）,查詢工具、功能塊管理器，嵌入的web 服務器，可構(gòu)造Java控制的MIB（管理信息圖） 編程器，基于標準的掛號用戶查詢處理程序——SNMP,CMIP等。

3 虛擬載波監(jiān)視系統(tǒng)（VCMS）

　　M&C系統(tǒng)公司在1999年推出了名為VCMS的虛擬載波監(jiān)視系統(tǒng)，它作為全集成的基于PC的管理和控制系統(tǒng)的一項功能提供使用。近年來由于用戶在衛(wèi)星運作中屢出故障，從而推動了VCMS的開發(fā)。借助于此系統(tǒng)，用戶（包括衛(wèi)星服務提供者和操作者）通過標準的L波段輸入，同時觀察到12個轉(zhuǎn)發(fā)器、500MHz帶內(nèi)的載波頻譜情況，必要時還可進一步擴容。據(jù)此可變更載波的配置或用于對偶發(fā)事件的響應。系統(tǒng)中的圖形用戶接口（GUI）可用來在單個屏幕上同時顯示所有的轉(zhuǎn)發(fā)器。其中所有載波均可提取顯示。此外，VCMS還可提供用戶可構(gòu)造12幅的視窗圖像，以同時觀察不同衛(wèi)星部件的情況。基于高速CPU和DSP，以及標準的TCP/IP通信鏈路，該VCMS可能作為廉價的載波監(jiān)視系統(tǒng)。